建筑参数化设计

人类历史上，发生过三次参数化浪潮。第一次是度量衡的确定。第二次是用图纸来进行设计。第三次是软件工具的使用。

秦始皇的功劳里面，不是有“统一度量衡”一说吗。这本身就是确定参数的活动，这本身就是基本物理单位的参数化。古希腊那会儿也有类似的活动。考察一下历史的话，从公元前6世纪到公元后2世纪，世界上同时出现了强盛的文明，第一次参数化的浪潮，就发生在这个时期。从秦始皇的兵马俑，到古希腊古罗马的建筑成就，尺度的控制都是非常精确的，可以窥见当时参数化浪潮的巨大影响力。

西方的十世纪以后，中国的宋朝前后，发明了用图纸来标示建筑尺度的方法。宋代《营造法式》里面就有大量图纸，是用毛笔画的，叫做“界画”。清朝宫廷的建筑师“样式雷”留下了大量的建筑模型，叫做“烫样”。从世界范围来看，画图，标尺寸，做模型，这就是第二次参数化浪潮。西方人先进的地方在于，文艺复兴后期，他们掌握了透视的秘密，一下子使建筑图纸的力量大大增强。到了德国的包豪斯以后，轴测图战内行，效果图打外行，简直是一时间技压群雄，无人能敌。

计算机软件辅助下的参数化，是第三次参数化浪潮。这次搞出来的东西，许多东西已经超出人能理解的范围了。仅仅是个开端，二十年之后再回头，看到的是什么图景，根本就预测不了。重要的是，大家都有机会，都可以去尝试。

弗兰克·盖里，彼得艾斯曼，扎哈·哈迪德，蓝天组，丹尼尔·里伯斯金等。

该方法简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。标准的英语表达是：Parametric Design is designing by numbers.（Prof.Herr from ShenZhen University）

耳熟能详的各种建模软件如sketchup、犀牛、Bonzai3d、3dmax 和计算机辅助工具revit 、archicad 这些所谓的BIM，都属于“参数化辅助设计”的范畴，即使用某种工具改善工作流程的工具；这些虽能提高协同效率、减少错误、或实现较为复杂的建筑形体，但却不是真正的参数化设计。真正的参数化设计是一个选择参数建立程序、将建筑设计问题转变为逻辑推理问题的方法，它用理性思维替代主观想象进行设计，它将设计师的工作从“个性挥洒”推向“有据可依”；它使人重新认识设计的规则，并大大提高运算量；它与建筑形态的美学结果无关，转而探讨思考推理的过程。

建筑包括“功能”和“形式”两个大的领域。功能之间的相互作用，国内研究得很多。本科生大概都读过彭一刚写的《建筑空间组合论》。这种建筑空间的组合，实质上是 “功能空间”的组合，蕴含着一定的逻辑关系。如果从参数化设计的角度来看，这就已经具备可操作性了。我们可以把一个一个的功能空间定义出来，再把它们之间的逻辑关系定义出来，那么，在符合逻辑关系的条件下，功能空间有多少种组合方法？通过各种参数化设计的软件，我们能够得到许多种答案。但这还没完。

Parametric Design can provide us a lot of shapes, but you still need to choose from them.参数化设计可以给你提供许多种复合条件的形式，接下去，你必须进行选择。要么人工选择，要么就再增加新的参数进去，从而逐渐推导出所有条件都满足的那个形式。

说到形式，建筑设计领域还涉及的一个美学的问题。美学问题一方面涉及到传统，另一方面涉及到个人的主观感受，是很难“参数化”的。而参数化设计的终极目标是全要素参数化，坚持朝这个方向努力。

国内的建筑项目，绝大部分遵循先功能后形式的思路，也就是“形式追随功能”的思路，建筑的格局都定了，最后装点一下门面。建筑设计院就像一个个自动售货机，你把建筑用地的条件图和设计费塞进去，它自动吐出来建筑方案。因为容积率等技术经济指标是政府和开发商都已经定好了的，满足了日照标准之后，建筑方案只有很少的几种可能性。不同设计院给出的方案大同小异。如果你拿一本介绍楼盘的书来看，就有这个体会。在容积率和日照条件控制下的参数化设计，就是这个样子。

当然，这是一种病态，是低水平的参数化。参数化设计的根本目的在于，用新的软件工程方法来延伸人的思维，让我们有更多的选择的可能。参数化设计的前景之所以被看好，就是因为，所有的变量都是有变化范围的。如果设计师判断，建筑方案哪里有点不舒服，那么他不是直接去修改方案，而是去调节参数。经过新一轮的计算，建筑方案会取得改善。这就触及到建筑空间的生成的较为本质性的问题了。

在实际工程的应用中，能见得到的案例，基本上是用参数化软件来做建筑立面。但是经常遇到的问题是，控制得不够精细，弄得大面上看着马马虎虎，细节总有违背常理之处。这主要是由于软件不熟造成的吧。随着时间推移，逐渐会改善。我认为在城市规划、区域规划等领域，参数化设计可能更有发挥的空间。

不论是否应用参数化设计的手段，建筑师和城市规划师都面临两个方面的问题，一是认识现状，二是提出设计方案。

在认识现状的这个方面，伦敦大学的比尔·西里尔教授提出了“空间句法”（Space Syntax）的理论。按照我个人的肤浅了解，空间句法就是把建筑空间、城市空间的现状，用数学语言描述出来。数学语言描述出来的东西，可以继续推导，得到了某种数据化的结果。而这些结果是有意义的，可以被理解的，建筑师和城市规划师可以把这些结果直接翻译成建筑空间。空间句法的方法，对建筑师来说，就是“参数化理解”，或者“参数化认知”。

但是建筑学作为一个艺术学科，从根本上来讲，具有反对理性，反对逻辑的基因。美学理论里面不是有一句，说，There is no debate for taste, 艺术品位是无从探讨的，无法用逻辑的推理来得到正确的东西。艺术的法则是不同于逻辑的法则的。所以著名的建筑学者王鲁民教授就说，他很难理解参数化这样的时髦学问，“看不懂”，并且“很愿意与之保持相当的距离”。这也就印证了法国哲学家波德里亚所说的，参数化设计等新的科技手段，其知识背景，与传统建筑学所提供的知识背景，是完全不同的。在参数化设计得出的设计结果，和传统的建筑学的以风格为主的设计结果之间，无可比性。

参数化认知还是面向过去的。参数化设计是面向未来的。前者对于理论家有意义，后者对于设计师有意义。现代主义是追求“确定性”的，而后现代、解构主义，等等理论，本身就是反对确定性的。我个人理解，参数化设计，其实也不是追求一个确定的东西，毕竟某些东西复杂程度太高，就超出了人能理解的范围了，一个设计结果和另一个设计结果，能有什么不同？能如何描述这种不同"para" label-module="para">

软件工具的成熟，从2011年算起，可能还要四五年的时间。建筑设计领域内，最重要的参数是什么，你认为？是钱，是投资，是每平米的费用，是利润率。古罗马建筑师维特鲁威那会儿就提过。概预算的这些东西要容纳进来，还要费点事了。建筑师本身的知识结构也成问题，都专业分工了，要自己做，不一定把握得住。所以，软件的空间形式生成的功能有待成熟，而交互功能也有待成熟。

建筑学过去从未拒绝过对新方法的尝试，而参数化在这个时代能为建筑学科带来影响和变革，但它不必要去和传统的方法决裂。 在建筑学上， 参数化设计是建筑设计的一个方向，国内有一批人对它感兴趣并进行研究；

商业化的甲方对建筑的阅读首先是形态上的，其次是经济上的，而设计师所谓的“参数化”等种种理想对他们最多是个噱头。美不美这个问题，跟参数化的关系是不大的。2100433B